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風起云涌的四足機器人領(lǐng)域，永遠不缺看點。波士頓動力10只SpotMIni拉動大卡車的場景還沒有完全被我們淡忘，意大利技術(shù)研究院（iit）動態(tài)腿足系統(tǒng)實驗室的研究人員們，便用一只他們130kg的液壓驅(qū)動四足機器人HyQReal拉動了總重3噸的大飛機。不知道這強大的力量在四足機器人領(lǐng)域算不算是絕殺了！

　　上個月波士頓發(fā)布了一排spotmini機器狗拉卡車的視頻，震驚了全球。最近幾天又出現(xiàn)了一個機器人怪物，小小的身軀就可以拉動一架飛機。

　　這個機器人叫HyQReal，是意大利中央研究院研發(fā)的。它是HyQ機器人的升級版，當時HyQ機器人，只掌握了步行并冒險進入崎嶇的地形的能力。現(xiàn)在，它的繼任者已經(jīng)使用了一架三噸重的客機。經(jīng)過七年的研究和開發(fā)，HyQReal展現(xiàn)了令人印象深刻的力量，這個由液壓驅(qū)動的機器人的力量并不比Spotmini的力量弱。

　　HyQReal機器人的前身

　　HyQReal機器人的前身是意大利中央研究院在2013年研發(fā)的HyQ，HyQ的尺寸與當時波士頓動力公司的BigDog相似，HyQ液壓驅(qū)動的四足機器人可以行走，小跑，踢腿和跳躍，但是它的反應(yīng)極其有限，不能夠跨越復雜地形。為此，意大利理工學院（IIT）的研究人員開發(fā)了一種類似動物的步進反射算法，可以快速檢測機器人的腳何時碰到障礙物，防止絆倒和摔倒。

　　2013年的HyQ

　　HyQ通過它的頭部傳感器確定其前進的方向。HyQ的腿兼容并允許機器人檢測并吸收作用在腿上的外力。如果機器人檢測到腳部運動受阻，則觸發(fā)階躍反射，并使其自動抬起該腿部在障礙物上方和上方。機器人能夠以高達每秒2米（4.4英里/小時）的速度運行，因此必須在幾分之一秒內(nèi)才能運行。即便如此，它并不總能捕捉到某些東西，類似于一個人意外地踩到某些東西時。在這種情況下，它會在下次移動腳時啟動步驟反射。它足以繞過高達11厘米（4.3英寸）的障礙物。

　　升級后的HyQReal

　　升級后的HyQReal長133厘米，高90厘米（4.3 x 3英寸），而它的總重量為130千克（287磅）。在發(fā)動機室內(nèi)是一個48V電池，為四個電動機提供動力，它可以連接四個液壓泵，使機器人移動。與此同時，一臺計算機可幫助HyQReal在周圍環(huán)境中進行導航。所有這些零部件都包裹在一個鋁制防滾架和由凱夫拉爾玻璃和塑料混合制成的皮膚里。

　　HyQReal

　　在知乎上，來自iit的中國學生任賾宇對這款四足機器人做了詳細闡述，據(jù)任賾宇同學介紹，根據(jù)HyQReal的具體參數(shù)，有三個著重強調(diào)的設(shè)計點：

　　1、動力自主性(Power-autonomy)：這一點對于衡量液壓機器人的性能是很重要的。簡而言之，動力源外置（鋰電池+電動液壓泵）總會被別人詬病系統(tǒng)不夠緊湊，不能展現(xiàn)真實的運動性能，實用性不夠等等——HyQReal終于擺脫外接動力源的“大辮子（液壓管道）”了，也意味著不用再給別人揪住缺乏動力自主性的“小辮子”，這是一個極大的進步！

　　2、高輸出能力(Strength)：在這個緊湊的幾何尺寸下（1.3mx 0.67m x 0.9m），髖關(guān)節(jié)的側(cè)擺能夠達到165Nm的峰值扭矩，髖關(guān)節(jié)的前后擺腿達到200Nm的峰值扭矩，膝關(guān)節(jié)的前后擺腿達到225Nm的峰值扭矩，這個數(shù)值對比于電機驅(qū)動的大尺寸人形機器人也是非常優(yōu)秀的——體現(xiàn)了無法替代的液壓驅(qū)動優(yōu)勢。但130kg的自重還是有點超過作者的預計，未來會不會影響其動態(tài)運動性能還是未知數(shù)，因為腿足式機器人一直強調(diào)的是輸出扭矩/質(zhì)量密度和輸出功率/質(zhì)量密度，要把自身的重量考慮在內(nèi)。但畢竟采用了動力源內(nèi)置（鋰電池+液壓動力源）的設(shè)計，機器人的自身重量就很難降下來。

　　3、堅固可靠性設(shè)計(RuggedDesign)：對于這點作者的理解是，因為采用了模塊化、3D金屬打印的液壓驅(qū)動單元（ISA），一方面是極大提高了系統(tǒng)的可維護性與緊湊型，二是幾乎消滅了裸露于外部的液壓管道，這樣就極大地提升了與外界物理交互的魯棒性。

　　該機器人由IIT-Istituto Italiano di Tecnologia的科學家開發(fā)，他們最近驗證了其極限能力，將它推向了意大利熱那亞機場做測試。該團隊將HyQReal連接到Piaggio P180 Avanti，這是一架長度為14.4米，翼展為14米（47和45英尺），重量為3,300千克（7,275磅）的小型客機。

　　剛開始啟動的時候，機器人邁開它的橡膠腳，看起來很掙扎，但是它還是堅持將一只腳放在另一只腳后面，慢慢地將飛機拖到高速公路上相對較短的距離。這是一個令人印象深刻的景象，與波士頓集體機器狗拉卡車不同，HyQReal僅僅一個機器人便拉動了整架飛機。這個研究項目的首要目標是開發(fā)能夠在災難情景中幫助人類的機器人。例如，你可以想象HyQReal利用這種牽引能力從倒塌的建筑物中拉出大塊碎石。

　　“拉動飛機讓我們展示了機器人的力量，動力自主性和優(yōu)化設(shè)計性，”IIT動力腿系統(tǒng)實驗室項目負責人Claudio Semini說?！拔覀兿胍獙崿F(xiàn)以前從未做過的事情，而且我們上周取得了成功?！?/p>

　　該團隊本周在蒙特利爾的機器人與自動化國際會議上展示了機器人令人印象深刻的壯舉。

　　隨著波士頓和意大利研究所機器人的研制成功，相信不久后這些機器人便能夠用于救援場景。

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